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21.2 Tipos de ondas 427
La energía se puede transferir de un lugar a otro por diversos medios. Al golpear un clavo, la
energía cinética del martillo se convierte en trabajo útil sobre el clavo. El viento, los proyectiles
y la mayoría de las máquinas simples también realizan trabajo a expensas del movimiento de la
materia. Incluso la conducción de calor y la electricidad implican el movimiento de partículas
elementales llamadas electrones. En este capítulo estudiaremos la transferencia de energía de
un punto a otro sin que se realice una transferencia física del material entre los puntos.
Ondas mecánicas
Cuando se deja caer una piedra en un estanque de agua, se origina una perturbación que se
propaga en círculos concéntricos, que al cabo del tiempo se extienden a todas las partes del
estanque. Un corcho pequeño, que flota sobre la superficie del agua, se mueve hacia arriba y
hacia abajo a medida que se propaga la perturbación. En realidad, se ha transferido energía a
través de una cierta distancia, desde el punto del impacto de la piedra en el agua hasta el lugar
donde se encuentra el trozo de corcho. Esta energía se transmite mediante la agitación de las
partículas de agua que colindan entre sí. Unicamente la perturbación se mueve a través del
agua. El movimiento real de cualquier partícula de agua individual es relativamente pequeño.
A la propagación de la energía por medio de una perturbación en un medio, y no por el movimiento
del medio mismo, se le llama movimiento ondulatorio.
El ejemplo anterior se refiere a una onda mecánica porque su existencia misma depende
de una fuente mecánica y de un medio material.
Una onda mecánica es una perturbación física en un m edio elástico.
Es importante notar que no todas las perturbaciones son necesariamente mecánicas. Por ejemplo,
las ondas luminosas, las ondas de radio y la radiación térmica propagan su energía por medio de
perturbaciones eléctricas y magnéticas. De hecho, no hace falta ningún medio físico para la transmisión
de las ondas electromagnéticas. Sin embargo, muchas de las ideas básicas que se presentan
en este capítulo para las ondas mecánicas también se aplican a las ondas electromagnéticas.
Tipos de ondas
Las ondas se clasifican de acuerdo con el tipo de movimiento que generan en una parte determinada
del medio en el cual se producen, respecto a la dirección en la que se propaga la onda.
Un tipo de onda es la onda transversal.
En una onda transversal, la vibración de las partículas individuales del m edio es
perpendicular a la dirección de la propagación de la onda.
Por ejemplo, suponga que se ata el extremo de una cuerda a un poste y que agitamos con la
mano el otro extremo, como muestra la figura 21.1. Al mover el extremo libre rápidamente
hacia arriba y hacia abajo, enviamos una sola perturbación llamada pulso a lo largo de la
Figura 21.1 En una onda de tipo transversal, cada una de las partículas se mueve perpendicularmente a la
dirección de propagación de la onda.